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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810784286.5 (22)申请日 2018.07.17 (71)申请人 中国科学院西北高原生物研究所 地址 810001 青海省西宁市新宁路23号 (72)发明人 杨路存 周国英 李长斌 聂秀青 熊丰 肖元明 (74)专利代理机构 北京方圆嘉禾知识产权代理 有限公司 11385 代理人 董芙蓉 (51)Int.Cl. A01G 20/00(2018.01) (54)发明名称 一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建 植方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于恢复高寒地区次。
2、生 裸地的人工建植方法， 涉及林业技术领域。 本发 明方法包括以下步骤： 在预恢复的高寒地区采用 单播或混播方式播种草种； 所述单播为播种垂穗 披碱草、 老芒麦、 星星草、 草地早熟禾、 冷地早熟 禾或中华羊茅； 所述混播为垂穗披碱草、 老芒麦、 星星草、 草地早熟禾、 冷地早熟禾及中华羊茅中 的两种混播、 三种混播或四种混播。 采用本发明 的多种牧草混播方式可恢复上述高寒地区次生 裸地的植被生长状态， 有利于林业发展且可更好 的保护环境。 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 CN 109042095 A 2018.12.21 CN 109042095 A 1.一种用于恢复高寒地区次生裸地的。
3、人工建植方法， 其特征在于， 所述方法包括以下 步骤： 在预恢复的高寒地区采用单播或混播方式播种草种； 所述单播为播种垂穗披碱草、 老芒麦、 星星草、 草地早熟禾、 冷地早熟禾或中华羊茅； 所述混播为垂穗披碱草、 老芒麦、 星星草、 草地早熟禾、 冷地早熟禾及中华羊茅中的两 种混播、 三种混播或四种混播。 2.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 所述次生裸地为青海湖高寒地区的次生裸地。 3.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以出苗数为种植要求时， 所述四种混播的方式为垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及冷地早。
4、 熟禾混播； 或者， 垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及中华羊茅混播； 或者， 垂穗披碱草、 星星 草、 冷地早熟禾及中华羊茅混播。 4.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以越冬率为种植要求时， 所述两种混播的方式为垂穗披碱草和草地早熟禾混播； 或者， 垂穗 披碱草和星星草混播； 所述三种混播的方式为垂穗披碱草、 星星草及草地早熟禾混播； 所述 四种混播的方式为垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及冷地早熟禾混播。 5.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以植被株高为种植要求时， 所述两种混播的方式为垂穗披碱。
5、草和中华羊茅； 或者， 垂穗披碱 草和星星草； 或者， 垂穗披碱草和草地早熟禾。 6.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以植被根长为种植要求时， 所述混播的方式为垂穗披碱草和草地早熟禾； 或者， 垂穗披碱草 和冷地早熟禾及中华羊茅； 或者， 垂穗披碱草和中华羊茅。 7.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以植被盖度为种植要求时， 所述两种混播的方式为垂穗披碱草和星星草混播； 所述三种混 播的方式为垂穗披碱草、 星星草及草地早熟禾混播； 所述四种混播的方式为垂穗披碱草、 星 星草、 草地早熟禾及冷地早熟禾混播；。
6、 或者， 垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及中华羊茅混 播； 或者， 垂穗披碱草、 星星草、 冷地早熟禾及中华羊茅混播。 8.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以鲜草产量为种植要求时， 所述混播的方式为垂穗披碱草、 星星草及中华羊茅混播； 或者， 垂穗披碱草、 冷地早熟禾及中华羊茅混播。 9.如权利要求1所述的一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 其特征在于， 以地下生物量为种植要求时， 所述两播的方式为垂穗披碱草和星星草； 或者， 垂穗披碱草和 冷地早熟禾； 或者， 垂穗披碱草和中华羊茅。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109。
7、042095 A 2 一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法 技术领域 0001 本发明涉及林业技术领域， 尤其涉及一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植 方法。 背景技术 0002 次生裸地是原有群落虽然被消灭， 但群落下的土壤条件还多少保留着， 甚至土壤 中还保存着原有群落中某些植物种类的繁殖体， 这样的裸地称为 “次生裸地” 。 0003 唐古拉山镇位于青海省西南端， 地处北纬32 39 34 48 ， 东经89 40 92 55 ， 全镇平均海拔在4700m以上， 属内陆高寒气候区， 生态环境极其脆弱。 地势高峻， 山峦起伏， 区内雪峰林立， 冰川广布， 水系、 湖泊众多， 是我国。
8、长江的发源地； 境内空气稀薄， 气候寒冷、 湿润， 缺氧， 为海平面含氧量的60左右。 每年牧草生长期3个多月， 而枯草期8个多月， 所以 植被低矮稀疏， 产草量低； 主要生长着以耐寒、 耐旱的紫花针茅(Stipapurpurea)为优势种 的高寒干草原草地类植被， 草原退化、 沙化和水土流失严重， 鼠害猖獗。 0004 退化草甸研究区位于风火山地区,其海拔46004800m， 相对高差200300m.山顶 基岩裸露， 山梁较平缓， 自然山坡上陡下缓， 山间新沟谷发育， 剥蚀作用强烈。 总体地貌呈顶 平坡缓、 谷宽沟短特征。 属于高原大陆性气候， 寒冷干燥， 冻结期从9月至翌年4月。 根据20。
9、世 纪70年代风火山临时气象站资料， 年平均气温-5.3， 极端最高气温24.7， 极端最低气 温-38.5； 年均降水量269.7mm， 年均蒸发量1477.9mm， 相对湿度平均为55； 最大风速 31m/s， 主导风向西， 平均雷暴日数年最多47.8d。 在风火山地区(92 50 93 30 E， 34 40 34 48 N)， 选取2个退化面积分别为40(中度退化)和70(重度退化)的退化草甸试验 大区， 并进行围栏设置。 0005 因此， 亟待研究一种可用于恢复上述高寒地区次生裸地的人工建植方法。 发明内容 0006 有鉴于此， 本发明实施例提供了一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建。
10、植方 法， 主要目的是解决高寒地区植被稀少和草原退化的问题。 0007 为达到上述目的， 本发明主要提供了如下技术方案： 0008 一方面， 本发明实施例提供了一种用于恢复高寒地区次生裸地的人工建植方法， 所述方法包括以下步骤： 0009 在预恢复的高寒地区采用单播或混播方式播种草种； 0010 所述单播为播种垂穗披碱草、 老芒麦、 星星草、 草地早熟禾、 冷地早熟禾或中华羊 茅； 0011 所述混播为垂穗披碱草、 老芒麦、 星星草、 草地早熟禾、 冷地早熟禾及中华羊茅中 的两种混播、 三种混播或四种混播。 0012 作为优选， 所述次生裸地为青海湖高寒地区的次生裸地。 0013 作为优选， 。
11、以出苗数为种植要求时， 所述四种混播的方式为垂穗披碱草、 星星草、 说 明 书 1/8 页 3 CN 109042095 A 3 草地早熟禾及冷地早熟禾混播(最优)； 或者， 垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及中华羊茅 混播； 或者， 垂穗披碱草、 星星草、 冷地早熟禾及中华羊茅混播。 0014 作为优选， 以越冬率为种植要求时， 所述两种混播的方式为垂穗披碱草和草地早 熟禾混播(最优)； 或者， 垂穗披碱草和星星草混播； 所述三种混播的方式为垂穗披碱草、 星 星草及草地早熟禾混播； 所述四种混播的方式为垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及冷地早 熟禾混播。 0015 作为优选， 以植被株高。
12、为种植要求时， 所述两种混播的方式为垂穗披碱草和中华 羊茅(最优)； 或者， 垂穗披碱草和星星草； 或者， 垂穗披碱草和草地早熟禾。 0016 作为优选， 以植被根长为种植要求时， 所述混播的方式为垂穗披碱草和草地早熟 禾(最优)； 或者， 垂穗披碱草和冷地早熟禾及中华羊茅； 或者， 垂穗披碱草和中华羊茅。 0017 作为优选， 以植被盖度为种植要求时， 所述两种混播的方式为垂穗披碱草和星星 草混播； 所述三种混播的方式为垂穗披碱草、 星星草及草地早熟禾混播； 所述四种混播的方 式为垂穗披碱草、 星星草、 草地早熟禾及冷地早熟禾混播(最优)； 或者， 垂穗披碱草、 星星 草、 草地早熟禾及中华。
13、羊茅混播； 或者， 垂穗披碱草、 星星草、 冷地早熟禾及中华羊茅混播。 0018 作为优选， 以鲜草产量为种植要求时， 所述混播的方式为垂穗披碱草、 星星草及中 华羊茅混播(最优)； 或者， 垂穗披碱草、 冷地早熟禾及中华羊茅混播。 0019 作为优选， 以地下生物量为种植要求时， 所述两播的方式为垂穗披碱草和星星草 (最优)； 或者， 垂穗披碱草和冷地早熟禾； 或者， 垂穗披碱草和中华羊茅。 0020 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 0021 本发明针对高寒地区次生裸地植被稀少和草原退化的问题， 采用了多种草种混 播， 并根据出苗率、 植被根长、 植被盖度、 越冬率以及产量等的高低水。
14、平筛选出最佳和次佳 的混播方式， 采用本发明研究的上述多种牧草混播方式可恢复上述高寒地区次生裸地的植 被生长状态， 有利于林业发展且可更好的保护环境。 具体实施方式 0022 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较 佳实施例， 对依据本发明申请的具体实施方式、 技术方案、 特征及其功效， 详细说明如后。 下 述说明中的多个实施例中的特定特征、 结构、 或特点可由任何合适形式组合。 附图说明 0023 图1A-1D是本发明实施例1提供的不同搭配模式下次生裸地建植人工草地的越冬 率柱状图； (A:垂穗披碱草地； B:老芒麦； C:星星草； D:冷地早熟禾； E:草地。
15、早熟禾； F:中华羊 茅； H:垂穗披碱草地+星星草； I:垂穗披碱草地+冷地早熟禾； J:垂穗披碱草地+草地早熟禾； K:垂穗披碱草地+中华羊茅； L:垂穗披碱草+星星草+冷地早熟禾； M:垂穗披碱草+星星草+草 地早熟禾； N:垂穗披碱草+星星草+中华羊茅； O:垂穗披碱草+冷地早熟禾+草地早熟禾； P:垂 穗披碱草+草地早熟禾+中华羊茅； Q:垂穗披碱草+冷地早熟禾+中华羊茅； R:垂穗披碱草+星 星草+草地早熟禾+冷地早熟禾； S:垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾+中华羊茅； T:垂穗披碱 草+星星草+冷地早熟禾+中华羊茅； U:垂穗披碱草+草地早熟禾+冷地早熟禾+中华羊茅； ) 002。
16、4 图2A-2D是本发明实施例1提供的不同搭配下次生裸地建植人工草地植被盖度柱 说 明 书 2/8 页 4 CN 109042095 A 4 状图； 0025 图3A-3D是本发明实施例1提供的不同搭配下次生裸地建植人工草地植被产草量 柱状图； 图4A-4D是本发明实施例1提供的不同搭配下次生裸地建植人工草地植被地下生物 量图。 0026 实施例1 0027 采用人工种植方法恢复青海湖高寒地区次生祼地； 采用单播和混播方式的草地出 苗状况如表1所示； 0028 表1.单播或混播组合及其播量 0029 说 明 书 3/8 页 5 CN 109042095 A 5 0030 0031 次生祼地单播。
17、、 混播草地出苗情况： 在当年8月中旬出苗完成后测定出苗数； 由表1 可以看出， 所有草种都能顺利出苗萌发， 其中出苗数最高的是混播组合17， 其出苗数高达 2565个/m2， 其次是组合18和19， 出苗数分别为2453个/m2、 1806个/m2； 就单播而言， 冷地早熟 禾的出苗数最高， 为1238个/m2， 其次是中华羊茅和草地早熟禾， 分别为1143个/m2和1052个/ m2。 0032 次生祼地单播、 混播草地越冬状况： 安全越冬是衡量牧草抗寒性的主要指标； 通过 对单播、 混播草地进行了越冬率测定， 结果表明(见图1A-1D)， 单播人工草地中老芒麦和垂 穗披碱草越冬率较高， 。
18、分别超过了90和70， 其余品种的越冬率均较低， 青海冷地早熟禾 越冬率为50、 青海草地早熟禾越冬率为35， 中华羊茅越冬率为30； 在两种混播模式 中， 以J(垂穗披碱草+草地早熟禾)为最高， 越冬率为77， 其次是H(垂穗披碱草+星星草)， 越冬率为70， 而其余两组的越冬率均不高； 在三种混播模式中， 越冬率最高的是M(垂穗披 碱草+星星草+草地早熟禾)， 越冬率为88， 其余几个组合的越冬率均超过了60； 在四种 混播模式中， R(垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾+冷地早熟禾)的越冬率达到了95， 其余 说 明 书 4/8 页 6 CN 109042095 A 6 几个组的越冬率均超过。
19、了80； 对于青海湖高寒地区次生祼地上种植的人工草地而言， 四 种混播模式的人工草地的越冬率最高， 其次为三种混播模式人工草地， 单播人工草地的越 冬率最小， 这可能与混播较单播有明显的增温作用有关； 因为在高寒地区， 低温是主要限制 因子， 牧草混合播种时， 不同生活型(分糵株丛类型)的草种组合到一起， 可以充分接收 白天日间太阳辐射， 提高草群和近地面土层的白昼温度； 夜间相对致密的草层减少了土层 向外界的热辐射， 起到了 “被覆” 保温作用， 从而使草层下部的土壤温度无较大的日变幅； 相 对而言， 单播群落植被稀疏， 草群郁被度低， 无层片结构， 白天接受的太阳辐射少， 而透射到 地面的。
20、较多， 土壤白昼温度高； 夜间土壤散失的热辐射多， 土温日变幅大， 土壤保温能力差。 0033 次生祼地单播、 混播草地播种当年植物生长状况： 由表2可以看出， 播种当年单播 老芒麦株高最高， 其次是单播的垂穗披碱草； 在混播中， 混播组合10(垂穗披碱草+中华羊 茅)的株高最高， 其次是混播组合7(垂穗披碱草+星星草)和混播组合9(垂穗披碱草+草地早 熟禾)， 且处理10与处理13、 14、 16、 19、 12、 15、 17间存在一定差异； 就根长而言， 单播老芒麦 根长最长， 其次是单播的垂穗披碱草。 在混播中， 混播组合9(垂穗披碱草+草地早熟禾)的根 长最长， 其次是混播组合16(。
21、垂穗披碱草+冷地早熟禾+中华羊茅)及混播组合10(垂穗披碱 草+中华羊茅)。 0034 表2.次生祼地不同处理的株高、 根长和单位面积地上生物量 0035 说 明 书 5/8 页 7 CN 109042095 A 7 0036 0037 生长后期(9月20日)的测产结果表明， 单播草群中冷地早熟禾、 老芒麦、 垂穗披碱 草的鲜草产量远远高于其他品种(P 0.05)， 且它们的盖度显著高于其它模式的盖度(P0.05)， 且它们与 T(垂穗披碱草+星星草+冷地早熟禾+中华羊茅)相比差异不明显， 但却显著高于U(垂穗披碱 草+草地早熟禾+冷地早熟禾+中华羊茅)(P0.05)， 但其鲜干草产量却显著高。
22、于原生草原(P0.05)， 而这四个组合与原生草原的地下生物量间存在明显的差异(P0.05)， 但与原生草原的地下生物量间存在明显的差异(P0.05)； 无 论是单播还是混播10-20cm和20-30cm的地下生物量与0-10cm的地下生物量之间存在相似 的结果。 0041 通过上述实验及其测定结果可知， 无论是单播草地还是混播草地的地下生物量主 要分布在010cm中， 而且无论是单播草地还是混播草地的地下生物量与原生草原的地下 生物量之间有明显的差异(P0.05)。 显然单从生态效益而言， 原生草原生态效益远大于人 工草地。 从地下生物量分析， 其变化趋势跟地上生物量的变化趋势基本相似， 这。
23、种结果也支 持新建植的人工草地物种间竟争大于协同的观点。 同时， 可以预测， 随着年限增加种间竞争 增强， 为了适应这种变化根系逐步向下扩展延伸来获取更多的养分， 以便巩固自己在群落 中的地位， 随着年限的进一步增加草地种间相容增大， 地下资源和空间的竞争趋于稳定， 地 下生物量进一步增大。 0042 本发明采用多种草种混播， 并根据出苗率、 植被根长、 植被盖度、 越冬率以及产量 等的高低水平筛选出最佳和次佳的混播方式分别为： R(垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾+ 冷地早熟禾)和S(垂穗披碱草+星星草+草地早熟禾+中华羊茅)。 采用本发明研究的上述多 种牧草混播方式可恢复上述高寒地区次生裸地。
24、的植被生长状态， 有利于林业发展且可更好 的保护环境。 0043 本发明实施例中未尽之处， 本领域技术人员均可从现有技术中选用。 说 明 书 7/8 页 9 CN 109042095 A 9 0044 以上公开的仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应 涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围为 准。 说 明 书 8/8 页 10 CN 109042095 A 10 图1A 图1B 图1C 说 明 书 附 图 1/6 页 11 CN 109042095 A 11 图1D 图2A 图2B 说 明 书 附 图 2/6 页 12 CN 109042095 A 12 图2C 图2D 图3A 说 明 书 附 图 3/6 页 13 CN 109042095 A 13 图3B 图3C 图3D 说 明 书 附 图 4/6 页 14 CN 109042095 A 14 图4A 图4B 图4C 说 明 书 附 图 5/6 页 15 CN 109042095 A 15 图4D 说 明 书 附 图 6/6 页 16 CN 109042095 A 16 。